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文檔簡介

1、目錄1. 人形機器人發展歷程人形機器人技術不斷成熟人形機器人典型產品介紹Tesla Bot即將面世2. 特斯拉人形機器人將帶動服務機器人行業產業化落地3. 特斯拉人形機器人產業鏈分析4. 投資建議5. 風險分析1.1 人形機器人技術不斷成熟圖表:人形機器人技術不斷成熟人形機器人發展歷程人形機器人研究起步于雙足行走的模仿,拓展至人工智能的研發。由日本早稻田大學加藤一郎教授率先解決了人形機器人的雙足行走問題, 至此揭開了人形機器人研究的序幕。行走機構的設計以及相應控制方法的解決推動著人形機器人邁向自主式:1973年,加藤一郎等人在WL-5 的基礎上配置了機械手以及人工視覺、聽力裝置組成了自主式機器

2、人WAROT-1,人形機器人的研究也逐漸擴展到人工智能方面。人形機器人在控制方法和人工智能技術不斷更迭的基礎上取得了迅速發展,商業化條件日益成熟。1990年以來,機器人的行走能力、智能化 和功能也越來越強大,本田公司的ASIMO是行業的典范。2010以來,互聯網的發展推動人形機器人受到了更多大眾關注,技術也愈發成熟, 2015年,Pepper的市售是人形機器人走入大眾市場的重大嘗試,2021年波士頓動力旗下Atlas的跑酷視頻一經發出便收獲百萬點贊,電動車巨 頭Tesla也于2021年宣布將推出人形機器人產品“擎天柱”,預計該項目的價值將超過電動車和FSD芯片。資料來源:波士頓動力、優必選等官

3、網,中信建投1.2 人形機器人典型產品介紹圖表:典型人形機器人參數梳理PepperSophiaAtlasMercuryStuntronicsHRP-5PWalkerDigitAmeca發布時間2015年2016年2016年2018年2018年2018年2018年2019年2021年發布廠商Meka Robotics、Walt Disney日本軟銀集團Hanson Robotics Boston Dynamics UT Asutin、ImagineeringAIST優必選Agility Robotics Engineered artsApptronik適用場景商業與教育領域研究、教育和娛研發平臺

4、研發平臺電子動畫特技替建筑與大型工程家庭場景和辦公倉庫、商店、快娛樂或展示中心 樂身場景遞公司高度120cm167cm150cm150cm175cm182cm130cm155cm187cm重量28kg20kg80kg22kg40kg101kg63kg42.2kg49kg速度3km/hNA5.4km/h4km/hNANANANANA成本NANANA$150,000NANANANANA價格$30000NANANANA不超過6位數NA$250,000$133,000自由度20832861037411651典型人形機器人梳理近年來各類人形機器人產品陸續推出,功能與應用場景各有不同。波士頓動力專注于強化

5、 “運動智能”的能力。2018年發布的 最新版機器人已經可以實現左右腳交替三連跳40cm臺階,2021年完成高難度跑酷動作;Agility Robotics致力于制造行走機器 人,發明了具有移動性和操縱能力的類人機器人Digit,是世界上第一款銷售的兩足機器人;優必選以制造家用智能機器人為愿 景,在2021年發布的Walker X是全球第一款可商業化的大型仿人服務機器人;Engineered arts關注于制造人形娛樂機器人,CES 2022登臺亮相的Ameca被稱為“機器人的未來面孔” 。資料來源:各公司官網,中信建投1.2 人形機器人典型產品介紹-軟銀/Pepper資料來源:軟銀集團官網,

6、中信建投資料來源:軟銀集團官網,中信建投圖表:Pepper外形展示圖表:Pepper發展歷程2014年6月,Pepper首次對外展示2014年7月,成立了 子公司軟銀機器人。2015年6月18日, SBRH獲阿里巴巴、 富士康聯合投資145 億日元2015年6月, Pepper公開發售2016年,軟銀 機器人與微軟 共同宣布戰略 合作2018年,Pepper進入中國市場2020年8月, Pepper正式停產性能較弱、商業化失敗的人形機器人Pepper是由日本軟銀集團和法國Aldebaran Robotics研發的類人型情感機器人,主要被用于商業以及教育情景。Pepper通過視野系統來察覺 人類

7、表情,通過語音識別系統來識別人類的語音語調以及特定表現人類強烈感情的字眼。然后情感引擎把上述一系列面部表情、語音語調和 特地字眼量化處理,通過量化評分最終做出對人類積極或者消極情緒的判斷,并用表情、動作、語音與人類交流、反饋。Pepper于2015年進 入市場,并于2020年8月份停產,其面向普通消費者的銷售價格折合人民幣約為1.27萬元。Pepper自推出以來,迄今為止只生產了約2.7萬臺, 并且庫存不足2000臺。Pepper發展內外交困,商業化進程中斷。Pepper只有20個電機,只有上半身為人形,硬件條件薄弱且難以撿起精細的物體,可靠性也較弱; Pepper 情感引擎開發較為落后,完成

8、的指令都是事先設定好的,這讓 Pepper的對話能力難以解決實際問題;法國企業和東京管理層之間的文化沖突使得 Pepper的開發節奏緩慢。1.2 人形機器人典型產品介紹-波士頓動力/Atlas圖表:波士頓動力旗下機器人發展歷程圖表: 展現“跑酷”技能的第三代Atlas外形展示運動性能優異的雙足人形機器人,未實現商業化波士頓動力成立于1992年,致力于研究AI仿真和具有高機動性、靈活性和移動速度的先進機器人。 Atlas是波士頓動力旗下旨在突破全身運動極限的研發平臺,被設計用于各種搜救任務,但目前仍處于實驗室階段,沒有市售。Atlas高性能結構件與模型預測技術打造優異運動性能。 定制電池、閥門和

9、液壓動力單元使Atlas能夠為其28個液壓關節提供高功率,以實現高度的靈活性;Atlas執行的每個動作都源自其行為庫中的動作模板,在運動過程中,Atlas的模型預測控制器(MPC)會調整其發力、姿勢、動作發生時機等細節,并允許Atlas跨行為邊界預測下一步的行動,使每一步動作都自然的連貫起 來;Atlas通過頭部的RGB攝像頭和TOF深度傳感器獲取更加全面的環境信息,并利用多平面分割算法從點云中提取平面,構建 出Atlas看到的不同對象的模型,再基于它構建的模型來規劃路徑;3D打印零件賦予其跳躍和翻騰所需的強度/重量比。資料來源:波士頓動力官網,中信建投資料來源:波士頓動力官網,中信建投1.2

10、 人形機器人典型產品介紹-優必選/Walker適用場景多元的國產人形機器人優必選2012年成立于深圳,是一家集人工智能和人形機器人研發、平臺軟件開發運用及產品銷售為一體的全球性高科技創新企業。Walker機 器人是優必選自主研發的一款大型仿人服務機器人。Walker X是優必選Walker系列的最新款機器人,于2021世界人工智能大會首次公開亮相, 目前已率先在商用服務和科研開發兩大方向進行落地探索。Walker X滿足客戶的多場景應用需求和消費者的多元化需求,仍在進行商業化探索。 Walker X具備41個高性能伺服關節構成的四肢以及多維 力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性、測距等全方位的感

11、知系統;并采用了U-SLAM視覺導航技術以及基于深度學習的物體檢測與識別算法, 全面升級了視覺定位導航和手眼協調操作技術,自主運動及決策能力大幅提高,實現了平穩快速地行走和精準安全的交互,可在多種場景下 提供智能化服務。同時,Walker X還采用了模塊化設計,不僅便于使用和維護,降低成本,也為大規模量產做了準備。2016年優必選搭 建Walker原型機。2018年優必選在 CES上正式發布 第一代Walker。2019 年1月CES正式發布Walker 第二代。2021年7月WAIC全球發布WalkerX2021年9月優必選 熊貓機器人優悠 全球發布資料來源:優必選官網,中信建投資料來源:優

12、必選官網,中信建投圖表: Walker X外形展示圖表: Walker發展歷程及八大功能1.2 人形機器人典型產品介紹-AgilityRobotics/Digit亞馬遜參投的兼具移動性和操縱能力的人形機器人,價格昂貴Digit是Agility Robotics公司推出的兼具移動性和操縱能力的人形機器人。主要將被投入到物流、倉庫等使用場景,同時也會會被出售給執 法和軍事部門,但只提供非武器化功能。截止2022年4月,Amazon已宣布計劃建造的多層機器人配送中心多達11個,部署了超過35萬臺各種各 樣的機器人,而即便如此,依然無法滿足其對物流的需求,因此Amazon依舊在加速對機器人配送上的布局

13、。2022年4月,Agility Robotics獲 得AIIF(亞馬遜旗下)參投的1.5億美元B+輪融資,將用于提高Amazon倉庫的自動化程度,減少工作人員可能收到的傷害。Digit應用場景靈活多樣,但價格昂貴,商業化規模小。Digit的膝蓋關節可以做到向后彎曲,這意味著它可在各種表面上改善平衡性和穩定 性。Digit支持大多數的軟件API,用戶可利用其控件和視覺算法來開發用戶應用程序,也可將Digit用作開發平臺并編寫低級代碼,Digit是 一個數據執行機構,在與福特的合作案例中,自動駕駛汽車和云端之間的數據交換可以用于操縱Digit機器人。同時Digit具有可折疊性,能 夠實現隨車疊放

14、甚至車內充電,應用場景更加靈活。目前官網公布的成套價格為25萬美元,2021年度出貨量為40到60臺。Agility Robotics官網,中信建投Agility Robotics官網,中信建投圖表: Digit外形展示圖表: Digit發展歷程1.2 人形機器人典型產品介紹-EngineeredArts/Ameca2021年12月2日, Engineered Arts 研發了Ameca2021年12月22日, 發布Ameca互動視頻2022年1月, CES 2022登臺亮相Engineered Arts官網,中信建投Engineered Arts官網,中信建投圖表: Ameca外形展示圖表:

15、 Ameca發展歷程面部表情逼真但是運動性能較弱的娛樂人形機器人Ameca由英國科技公司Engineered Arts開發,重49kg,高1.87m,身體共有52個模塊,支持51種關節運動,被稱為“機器人的未 來面孔”。Ameca是用于娛樂的人形機器人,可能會成為場地和活動的關注中心。Ameca可供購買或出租,但購買價格超過13.3 萬美元。Ameca實現人類面部表情的高度模仿,但運動功能有限。Ameca結合了AI與AB(Artificial Body)技術,底層系統是機器人操作 系統Tritium和工程藝術系統Mesmer,同時配備廣泛的傳感器,包括攝像頭、麥克風、位置編碼器以及具有數千個參

16、數的智能電 子設備,以確保Ameca具有高標準的響應性與交互性。Ameca具有模塊化機制和云智能,可以隨著技術進步進行升級。Ameca雖然 有逼真的面龐,但它還不能步行、跳躍或跑酷。1.3 TeslaBot即將面世特斯拉Optimus推出時間節點首次發布:2021年8月20日,馬斯克在首屆特斯拉人工智能日(AI DAY)上首次發布特斯拉人形機器人(Tesla Bot)計劃,代號 “擎天柱”(Optimus)。項目開發計劃:2022年4月,馬斯克在財報會議上指出,Optimus的重要性將在未來幾年逐漸顯現,最終將比汽車業務、比FSD更具價值。原型機發布時間:2022年6月,馬斯克在推特上發文,將

17、特斯拉第二個人工智能日(AI Day)由原定的8月19日推遲到9月30日, 并表示到時候可能推出能夠運轉的人形機器人原型機Optimus。資料來源:特斯拉官網,中信建投圖表:特斯拉人形機器人時間軸2021年8月20日2022年4月2022年6月首屆AI日財報會議推特首次發布開發計劃原型機發布時間目錄1. 人形機器人發展歷程2. 特斯拉人形機器人將帶動服務機器人行業產業化落地馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡Tesla Bot與電動車共享特斯拉的強大供應鏈體系Tesla Bot與電動車共享AI、算法和芯片體系3. 特斯拉人形機器人產業鏈分析4. 投資建議5. 風險分析2.1 馬斯克創

18、造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡馬斯克創業涉及多個領域,走在行業開拓的前沿馬斯克從1999年開始先后創辦或投資于在線金融服務與電子郵件支付業務公司X.com、太空探索技術公司SPACE X、 電動汽車生產公司特斯拉、光伏發電企業SolarCity以及軌道交通公司The Boring Company,涉足互聯網、電動汽車、 航天、機器人、太陽能、地下隧道超速運輸等多個領域。資料來源:特斯拉、SolarCity等公司官網,中信建投圖表:馬斯克創業涉及多個領域,對行業有顛覆意義1999年2002年2004年2006年2008年1999年,馬斯克與合 伙人創辦在線金融服 務與電子郵件支付業 務公

19、司X.com,2001 年更名為PayPal。2004年,馬斯克向 特斯拉投資630萬 美元,并出任特斯 拉董事長。2008年1月,馬斯克正式出任特斯拉CEO。 2009年,特斯拉成功 獲得美國能源部4.64億美元的低息貸款。2002年,PayPal被eBay全 資收購,馬斯克出售股權 獲得1.65億美元。同年,馬 斯克投資1億美元,創辦太 空探索技術公司SPACE X, 并出任CEO、CTO。2006年,馬斯克投資1000萬美元與合伙人聯合創辦光伏發電企業 SolarCity,并出任董事 會主席。SolarCity后成 為全美最大的太陽能面 板安裝公司。2010年2014年2016年2021

20、年2010年6月,特斯拉在美國 納斯達克交易所IPO上市, 融資2.26億美元; 同年12月, Space X研發的獵鷹9號火箭成功將“龍飛船”發射 到地球軌道。2013年一季度,特斯 拉首次實現盈利,當 月市值突破100億美 元。2016年11月,特斯拉宣布以2.6億美元 完成對光伏發電企業SolarCity的收購, 轉型成為全球唯一垂直整合的能源公 司 ; 同 年 12 月 , 創 立 The Boring Company,為解決地面交通擁堵問題 的軌道交通公司。2017年,馬斯克宣布計劃制 造代號為BFR的超大型火箭, 為“火星殖民”計劃做準備。 2021年10月,特斯拉成為首 個市值突

21、破萬億美元的車企。2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡特斯拉生態圈,涵蓋純電動車、清潔能源、智能機器人等產業鏈布局特斯拉擁有世界上最大的電動汽車充電網絡,自2012年建設首座超級充電樁以后,特斯拉快速擴大充電網絡,目前在 全球擁有超過3.5萬根超級充電樁。在陸續收購Maxwell公司和Hibar Systems公司完善電池研發與生產生態鏈后,特斯 拉開啟4680電池的量產階段。 SpaceX“星鏈”衛星互聯網系統部署2000多顆通訊衛星,目前為超級充電站提供互聯網 接入服務,未來將在無人駕駛和智能交通出行領域持續創造價值。The Boring Company針對路面交通堵車建

22、設隧道交 通,結合特斯拉自動駕駛打造全電動、零排放的地下交通系統,旨在提高出行的安全性能與出行效率。資料來源:特斯拉、SolarCity、Space X等公司官網,中信建投圖表:特斯拉生態圈特斯拉汽車SpaceX 星鏈超級充電樁電芯太陽能屋頂儲能設備The Boring Company智能制造FSD芯片2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡姓名職位(曾任/現任)具體貢獻Thomas Mueller創始成員、推進工 程副總裁、推進技 術的首席技術官領導的團隊為獵鷹1號開發了Merlin 1A和紅隼發動機;用于 獵鷹9號運載火箭早期迭代的Merlin 1C、Merlin 1D和MV

23、ac 發動機;以及為龍飛船提供姿態控制推進器的Draco推進器, 以及用于為太空艙發射逃生系統提供動力的SuperDraco可儲 存推進劑發動機Jim Cantrell創始成員之一幫助開發了獵鷹1號運載火箭Gwynne Shotwell總裁兼首席運營官負責日常運營和公司發展,她負責領導建造獵鷹載具清單的 工作進行了50多次發射,創造了50億美元的收入。Timothy Buzza測試和發射副總裁領導佛羅里達、夸賈林、德克薩斯和加利福尼亞發射/測試 場地的設計、建造和運營,直接參與了獵鷹1號、獵鷹9號和 龍飛船的開發Jinnah Dylan Hosein軟件工程副總裁領導“獵鷹”“重型獵鷹”“載人

24、龍”等飛行器的發射控制 軟件開發項目,支持了SpaceX的40次火箭發射、10次“龍” 飛船任務以及24次成功著陸人才引進+資金加持奠定堅實基礎,SpaceX成為民用火箭領域的領軍企業太空探索技術公司(SpaceX)總部位于美國加利福尼亞州,由埃隆馬斯克于2002年創辦,目標是降低太空運輸的成本,并進行 火星殖民。SpaceX的成功得益于引進出色的人才以及多方資金的支持:1)人才:公司創始團隊以及后續加入的核心技術成員大部分具有NASA以及相關領域的工作經驗,為公司的研究打下堅實基礎。2)資金:公司2002年至2018年一共進行了12次融資,資本支持為公司提供了運營和研發的保證。融資時間(輪次

25、)融資額度(億美元)估值/億美元2002/08(A)0.610.712005/02(B)0.111.592007/02(C)0.31532008/07(D)0.2914.172009/03(E)0.4735.542010/10(F)0.5069.732015/01(G)101202017/11(H)4.5232152018/04(I)5.072472019/01(J)5.0032802019/05(K)5.4083232019/06(L)3.142341資料來源:維基百科、領英,中信建投Geekpark ,中信建投圖表:人才濟濟為Space X的成功打下堅實的基礎圖表:資本支持為公司營運創造良

26、好條件2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡突破火箭回收技術降低成本,SpaceX占領全球商業發射市場的主導地位。利用火箭重復發射優勢,大幅降低發射成本。 SpaceX是現階段唯一一家能夠把火箭回收技術進行大規模商用的公司 獵鷹9號火箭已經實現160次發射、120次回收與99次復用。馬斯克在2022年2月的SpaceX的星艦發布會介紹,星艦單次 發射成本將低于1000萬美元,按載荷100-200噸計算,SpaceX星艦的入軌載荷成本僅為50-100美元/千克。“拼車發射”降低衛星發射成本,下調發射報價以拓展衛星發射市場。獵鷹9號火箭單次發射可運載40-50顆衛星,發 射成本約5

27、000萬美元,單顆衛星發射費用降至100多萬美元。2019年5月以來SpaceX已將2600余顆“星鏈”衛星送上太 空,布局低軌道衛星網絡,提供寬帶接入等服務,走在太空資源商業開發利用領域的前列。圖表17: 獵鷹9號火箭已實現160次發射與120次回收圖表18: SpaceX目前發射2600余顆“星鏈”衛星SpaceX官網,中信建投SpaceX官網,中信建投2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡時間發行方式募資金額資金瓶頸及募集用途2004第一輪融資:馬斯克領投750萬美元Roadster車型研發支 出大,公司成立伊始 無收入產生即無現金 流入,需要資金支持 產品進一步開發。2

28、005第二輪融資:馬斯克領投,Valor Equity Partners 參與投資1300萬美元2006第三輪融資:馬斯克領投,Google聯合 創始人Sergey Brin和Larry Page、eBay 前總裁Jeff Skoll、投資公司Draper Fisher Jurvetson、J.P.Morgan等參與投資4000萬美元2007.5第四輪融資:發行 18,440,449 股可轉優 先股4500萬美元2008發行可轉換債券5500萬美元用于Roaster量產支出2009戴姆勒購入10%股權5000萬美元緩解了Model S的燃 眉之急憑借資金、技術、政策多方面加持,特斯拉成為新能源

29、汽車引領者特斯拉位于美國加利福尼亞州硅谷,由馬丁艾伯哈德(Martin Eberhard)和馬克塔彭寧(Marc Tarpenning)于2003年共同創立。 2004年埃隆馬斯克(Elon Musk)進入公司并領導了A輪融資。特斯拉能夠獲得成功的因素可以分為技術、資金和政策三個方面:1)技術:自主打造的電池管理系統,自主研發的駕駛芯片等,打造了特斯拉核心技術的“護城河”。2)資金:馬斯克持續的個人財富支持、關鍵時點引入戰略投資等,為特斯拉的發展注入“血液”。3)政策:美國聯邦和加州政府的產業補貼政策、中國電動車的補貼政策,為特斯拉的發展刮起了行業的“東風”。能量密度延長電池壽命降低成本技術支

30、持與環境責任300 Wh/kg已得到驗 證,具備 00 Wh/kg的 實現路徑改善耐久性,電池壽 命翻倍產能密度增加16倍, 與現有技術的濕電極 相比,成本降低10%- 20%無溶劑、下一代材料、 無鈷、固態資料來源:特斯拉上市招股說明書、年報,中信建投資料來源:特斯拉上市招股說明書、年報,中信建投圖表:特斯拉上市前經過多輪融資,幫助公司度過難關圖表:布局上游電池產業,為未來發展奠定重要基礎2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡特斯拉積極拓展新能源及自動駕駛等業務,實現產業鏈的垂直整合特斯拉始于電動跑車的研發制造,創立初期由于成本失控遭遇資金鏈斷裂風險。2010年上市后,特斯拉

31、有序拓展充電 樁建設、鋰電池生產、光伏電池生產、自動駕駛系統開發與FSD芯片研發等業務,實現產業鏈的垂直整合。未來,特 斯拉將擁有電動車制造+動力電池制造+商業能源業務+家庭能源解決方案+自動駕駛硬件研發+自動駕駛軟件研發等多 種核心業務。資料來源:特斯拉官網、特斯拉招股說明書,中信建投圖表:特斯拉發展路徑2004年2008年2010年2012年2014年2004年,特斯拉高 性能電動跑車Tesla Roadster開始研發。2009年,特斯拉先后獲 得戴姆勒注資5000萬美 元和4.64億元能源部低 息貸款。2010年,IPO 上市融資2.26億美元, 資金緊張問題緩解。2014年6月,特斯

32、拉 開放充電站,并與 松下合資在內華達 州建設超級電池工 廠。2008年2月,Roadster下 線并開始交付,原計劃售 價十萬的Roadster實際成 本高達12萬元,特斯拉面 臨資金斷裂的風險。2012年6月,美國加州弗 里蒙特的特斯拉工廠生 產的Model S首輛電動跑 車正式交付,在加州開 啟“超級充電樁”項目 建設。2013年第一季度 首次實現盈利。2016年2022年2015年10月,發布自動 駕駛系統Autopilot。 2016年初啟動FSD芯片 研發。同年11月,特斯 拉以2.6億美元收購光伏 發電企業SolarCity,進 行能源行業的垂直整合。2019年2月以2.18億美

33、元收 購Maxwell公司,吸納電池 技術。同年10月,特斯拉 秘密收購Hibar Systems, 拓展鋰電池生產設備及產 線,推動鋰電池自產的實 現。2018年2020年2020年,公布Dojo超 級計算機項目,旨在 處理大量可視化數據, 實現完全自動駕駛。2021年,特斯拉汽車交付量93.6 萬輛,同比增長 87%, 總收入 538.23 億美元,毛利136.06 億美元,全球年平均 庫存僅 6 天。2022年第一季 度,特斯拉實現營收187億美 元,毛利率達到32.9%。2.1 馬斯克創造了SpaceX、電動車等多個商業奇跡特斯拉開拓電動車平價市場,率先打破傳統燃油車的壟斷地位。作為純

34、電動汽車行業的開拓者,特斯拉率先打破傳統燃油車的壟斷地位,前期投入于光伏設備、儲能設施、充電樁鋪 設等,實現新能源汽車行業的垂直整合。2017年,定位于平價市場的Model 3正式交付并實現量產,特斯拉純電動汽車 市場份額與全球汽車市場純電動汽車占比都明顯提升。2021年特斯拉銷量達到93.6萬臺,持續放量。、中國汽車流通協會,中信建投圖表:全球汽車市場純電動汽車占比提升明顯圖表:全球新能源汽車市場呈現特斯拉引領、多企業追趕態勢02040來源:CleanTechnica,中信建投6080100特斯拉 比亞迪 上汽集團大眾 寶馬梅賽德斯 上汽乘用車沃爾沃奧迪 現代 起亞長城歐拉雷諾 廣汽 標志

35、豐田 福特 奇瑞 小鵬 長安萬輛0%5%10%15%20%25%30%0100200300400500600201320142015201620172018201920202021特斯拉汽車銷量 特斯拉市場份額全球純電動汽車銷量全球汽車市場純電動汽車占比(萬臺)2.2 Tesla Bot與電動車共享特斯拉的強大供應鏈體系特斯拉電動車與Tesla Bot具備三大共同點,供應鏈很多環節可以共享Tesla Bot與特斯拉電動車具有電動、可移動、智能化三大共同特點,這就決定了這兩大產品可以共享動力電池、熱 管理系統、結構件、傳感器、電機、電控、減速機等很多供應鏈,我們估計人形機器人供應鏈50%左右的價

36、值量可以 和電動車共享,有利于特斯拉以更低的成本量產人形機器人。,中信建投,中信建投圖表:特斯拉產業鏈圖表:特斯拉零部件的主要中國供應商Tesla Bot與特斯拉車輛共享核心自研的感知技術Tesla Bot的智能感知系統,均由特斯拉自研,與特斯拉電動車共享核心的感知技術。比如,自動駕駛相機(Autopilot Camera) 將基本上充當Tesla Bot的視覺,全自動駕駛計算機芯片(FSD芯片)放置在胸腔處,為機器人提供算力支持;Tesla Bot集合了 多攝像頭視頻神經網絡的規劃能力、自動標簽、仿真工具等,并且利用Dojo超級計算機的訓練機制來提高機器人的功能。自動駕駛相機(Autopil

37、ot Camera):特斯拉的自動駕駛相機擁有8個攝像頭和強大的視覺處理能力,可以實現360度視野范圍, 對周圍環境的監測距離最遠可達250米。前部有三個攝像頭,分別為前視主視野攝像頭、前視寬視野攝像頭及前視窄視野攝像頭, 左右兩側各有兩個攝像頭,分別為側方前視攝像頭和側方后視攝像頭,后部有一個后視攝像頭。資料來源:特斯拉AI日,中信建投圖表: Tesla Bot的AI能力設計2.3TeslaBot與特斯拉電動車共享AI、算法和芯片體系資料來源:特斯拉官網,中信建投圖表: Autopilot Camera可實現360視野2.3 Tesla Bot與電動車共享AI、算法和芯片體系Tesla Bo

38、t與特斯拉車輛共享核心自研的感知技術FSD計算機芯片(FSD Computer):FSD Computer利用8臺相機采集的圖像進行超過1000種不同任務的感知預測,基于 柵格輸出,容許更多不確定性。DOJO超級計算機(DOJO Training):DOJO是一種通過網絡連接的分布式計算機架構,它具有高帶寬、低延時等特點, 將會使人工智能擁有更高速的學習能力。其內核是D1芯片,每個DOJO由25顆D1芯片組成,形成36TB/s的帶寬和 9PetaFLOPS算力。資料來源:特斯拉AI日,中信建投資料來源:特斯拉AI日,中信建投圖表: FSD芯片具體參數圖表: DOJO計算機單個訓練單元由25個D

39、1芯片組成目錄1. 人形機器人發展歷程2. 特斯拉人形機器人將帶動服務機器人行業產業化落地3. 特斯拉人形機器人產業鏈分析Tesla Bot類人設計,可以實現靈活操作中國供應鏈潛在市場龐大特斯拉人形機器人應用場景展望4. 投資建議5. 風險分析3.1 Tesla Bot類人設計,可以實現靈活操作Tesla Bot可以實現類人的靈活操作根據特斯拉2021年的AI日,Tesla Bot外形設計接近人類平均身材,全身采用輕量化材料,并且在面部有一個重要信 息顯示屏。它的四肢使用40個機電執行器進行操作,其中手臂12個、頸部2個、軀干部2個、手部12個、腿部12個。此 外,它具有人類級仿生手,腳部為2

40、軸平衡設計,有力反饋感應,可以實現平衡和敏捷的動作。圖表: Tesla Bot 整體設計參數項目設計參數項目參數身高172.72cm運載能力20.41kg重量56.70kg硬舉能力68.04kg速度2.24m/s手臂伸展舉力4.54kg資料來源:特斯拉AI日,中信建投圖表:Tesla關鍵部件設計資料來源:特斯拉AI日,中信建投3.2 中國供應鏈潛在市場龐大特斯拉人形機器人未來量產,離不開中國供應鏈根據馬斯克公開接受采訪的信息,特斯拉人形機器人實現量產后的定價有望在2.5萬美金左右,相當于六關節工業機器人的定價體系。這樣的定價,未來如果想要有盈利,我們判定離不開中國供應鏈的支持,因為從全球制造業

41、競爭力來看,只有中國供應鏈可以助力Tesla Bot降低成本、保障交付。根據特斯拉人形機器人已經發布的公開信息以及我們對各個零部件成本的理解,預計成本構成情況如下:1)動力總成系統:電池系統+電驅 系統,占總成本的35左右。電池系統包含電芯、熱管理等,電驅系統包含電機、電控與減速器等。2)智能感應系統:包括感知計算以及閉 環診斷等系統,包含毫米波雷達、圖像傳感器、溫度傳感器、FSD芯片、算力芯片等,占成本的25 左右。3)結構件:分為金屬、非金屬結構 件,金屬結構件主要做骨架,用于機器人的支撐,主要為鋁合金或鋁鎂合金;非金屬結構件主要做機器人的外表皮膚或者防護,包含PU樹脂 皮膚、緩沖材料、碳

42、陶等,占成本的25 左右。4)線束、連接器占10左右。5)其他零散單元,包括面罩玻璃等,占比約5。資料來源:億歐智庫,中信建投圖表: Tesla Bot結構件成本占比估計35%25%25%10%5%動力總成系統智能感應系統結構件線束和連接器面罩玻璃等其他零散單元3.2 中國供應鏈潛在市場龐大特斯拉電動車&機器人產業鏈梳理1)預計特斯拉機器人將和電動車共享部分供應鏈從而降低成本,電動車中使用的動力電池、熱管理、結構件、部分傳感器亦可 用于人形機器人,機器人的研發及量產可直接依托于特斯拉電動車成熟供應鏈體系,有利于迅速實現量產及降低成本。2)除了與車規共享的供應鏈之外,還有一部分可能只用于人形機器

43、人的供應鏈,比如精密減速機、電機控制器、外涂覆&碳陶材 料等。考慮人形機器人緊湊的結構設計,對執行動作精度的要求,諧波減速機的用量會比較高,很可能是單類成本占比最高的零 部件。圖表:特斯拉電動車零部件的主要中國供應商圖表:Tesla Bot潛在供應商預判資料來源:各公司公告,中信建投資料來源:億歐智庫,中信建投3.3 特斯拉人形機器人應用場景展望Tesla Bot未來可在多個場景投入應用馬斯克在首屆AI智能日提及Tesla Bot的研發目標:“我們要確保它會一直對人友好,能把人從危險的、重復的,無 聊的任務中解放出來,甚至還能跟已經高度自動化的特斯拉車輛生產進一步結合協作。”考慮到Tesla

44、Bot的人形形態,同時具有較高的自由度,能夠實現平衡和敏捷的動作,承擔20kg左右的負載,我們預 計它適用于車輛周邊、生活居家、工商業等通用或定制化應用場景,甚至可能被派往火星等外太空環境中工作。1)車輛周邊場景:特斯拉機器人和汽車在底層算法上互通,因此預計Tesla Bot能夠協同電動車實現多個場景應用, 機器人將成為電動車智能場景中的一環。2)生活居家場景:初期預計只能完成簡單工作,例如室內場景中實現搬東西、收快遞、倒垃圾等功能,在外出場 景中實現陪伴、監測外界環境等功能;在經過真實場景積累,迭代更新算法和功能后,Tesla Bot預計能夠進一步 從事精細化工作。3)工商業等應用場景:特斯

45、拉人形機器人,作為人類生產力的延伸,預計未來可以用于節拍要求不高、靈活性要求 高的工商業場景,替代人類從事一些危險或者重復單調的工作。4)外太空場景:馬斯克在2021年AI日上宣稱希望未來能將機器人送到外太空,做一些人類無法從事的工作。目錄1. 人形機器人發展歷程2. 特斯拉人形機器人將帶動服務機器人行業產業化落地3. 特斯拉人形機器人產業鏈分析4. 投資建議原有電動車供應商切入機器人供應鏈的增量分析非電動車供應商切入機器人供應鏈的彈性分析5. 風險分析4.1 原有電動車供應商切入機器人供應鏈的增量分析特斯拉電動車銷量處于快速增長期根據特斯拉財報電話會議,2022年柏林工廠和德州奧斯汀工廠預計

46、將會投產,全球產能達到接近230萬臺,2023年將 進一步增長至325萬臺,對應2022、2023年銷量分別約為164、246萬臺。,中信建投,中信建投資料來源:特斯拉財報電話會議、Ofweek電動車,中信建投圖表:特斯拉2021年銷量達到93.62萬臺圖表:特斯拉產銷量不斷增長160%140%120%100%80%60%40%20%0%1009080706050403020100201320142015201620172018201920202021特斯拉新能源車銷量同比增速(萬臺)工廠2021 年2022 年2023 年產能銷量產能銷量產能銷量弗里蒙特6046.3906010080中國65

47、47.310080125110柏林-15125030德州-25185040合計12594230164325246圖表:特斯拉電動車零部件特斯拉電動車對供應鏈的拉動作用測算特斯拉2021年全球銷量達到93.62萬臺,假設2022-2025年保持高速增長,2026-2030年維持20 增速;特斯拉2021年Q4 財報電話會議披露,其單車平均生產成本已經降至3.6萬美元(以2021年平均匯率折算23.22萬元),假設未來每年保 持5 的降幅;以特斯拉Model 3標準續航版BOM成本拆分,可以測算出特斯拉電動車對產業鏈各個環節的拉動作用。資料來源:特斯拉官網,中信建投4.1 原有電動車供應商切入機器

48、人供應鏈的增量分析20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E特斯拉電動車全球銷量(萬臺)93.6163.8245.8344.1447.3581.5697.8837.31,004.81,205.7單車平均生產成本(萬元)23.2222.121.019.918.918.014.6特斯拉電動車總成本(億元)2,174.33,614.85,151.16,850.98,460.910,449.211,912.113,579.815,481.017,648.3電池組及熱管理成本占比33.5%電機電控成本占比8.0%智能駕駛系統

49、成本占比5.0%汽車電子(含底盤電子)成本占比7.0%車身、底盤等結構件成本占比12.0%內飾成本占比15.0%其他成本占比19.5%電池組及熱管理需求量(億元)728.41,211.01,725.62,295.12,834.43,500.53,990.64,549.25,186.15,912.2電機電控需求量(億元)173.9289.2412.1548.1676.9835.9953.01,086.41,238.51,411.9智能駕駛系統需求量(億元)108.7180.7257.6342.5423.0522.5595.6679.0774.0882.4車載汽車電子成需求量(億元)152.225

50、3.0360.6479.6592.3731.4833.8950.61,083.71,235.4車身、底盤等結構件需求量(億元)260.9433.8618.1822.11,015.31,253.91,429.51,629.61,857.72,117.8內外飾需求量(億元)326.1542.2772.71,027.61,269.11,567.41,786.82,037.02,322.12,647.2其他需求量(億元)424.0704.91,004.51,335.91,649.92,037.62,322.92,648.13,018.83,441.4圖表:特斯拉機器人帶來新的零部件需求特斯拉人形機器人

51、對供應鏈的拉動作用測算根據馬斯克在公開財報會議上的表述,未來特斯拉機器人的價值量將高于電動車業務,因此我們假設2023-2025年產 量分別為20、50、100萬臺,2030年產量達到500萬臺;假設材料成本占售價比重約70 ;根據前文對原材料成本的拆 分估計,預計2030年各環節零部件將迎來較大增量市場。資料來源:億歐智庫,中信建投4.1 原有電動車供應商切入機器人供應鏈的增量分析2023E2024E2025E2030E特斯拉人形機器人產量(萬臺)20.050.0100.0500.0售價(萬元)16.315.414.713.9材料成本占比70.0%單臺材料成本(萬元)11.410.810.3

52、9.8總材料成本(億元)227.5540.31,026.64,876.3動力總成系統成本占比35.0%智能感應系統成本占比25.0%結構件成本占比25.0%線束、連接器成本占比10.0%面罩玻璃等其他零散單元5.0%動力總成系統需求量(億元)79.6189.1359.31,706.7智能感應系統需求量(億元)56.9135.1256.61,219.1結構件需求量(億元)56.9135.1256.61,219.1線束、連接器需求量(億元)22.854.0102.7487.6面罩玻璃等其他零散單元需求量(億元)11.427.051.3243.8圖表:機器人帶來動力總成系統、智能感應系統、結構件類需

53、求量增長特斯拉人形機器人相較電動車市場對供應鏈拉動作用的彈性分析根據我們測算,機器人帶來的動力總成系統、智能感應系統、結構件類需求預計2030年分別達到1706.7、1219.1、1219.1億元, 將特斯拉原有車規級需求分別提升39.4、97.2、57.6。投資建議:特斯拉人形機器人供應商和特斯拉車規級供應商存在部分重疊的企業,未來一方面繼續受益車規市場的增長,另一方 面還有望受益機器人市場帶來的額外增量,建議關注三花智控、愛柯迪、拓普集團、聯創電子(電子組覆蓋)等。4.1 原有電動車供應商切入機器人供應鏈的增量分析資料來源:特斯拉官網、億歐智庫,中信建投2023E2024E2025E203

54、0E動力總成系統車規需求量(含汽車電池組及熱管理+電機電控需求量,億元)2,137.72,843.13,511.34,336.4機器人需求量(億元)79.6189.1359.31,706.7機器人需求/車規級需求3.7%6.7%10.2%39.4%智能感應系統車規需求量(含汽車電子(底盤電子)+智能駕駛系統需求量,億元)618.1822.11,015.31,253.9機器人需求量(億元)56.9135.1256.61,219.1機器人需求/車規級需求9.2%16.4%25.3%97.2%結構件車規需求量(含車身、底盤等結構件需求量,億元)618.1822.11,015.32,117.8機器人需

55、求量(億元)56.9135.1256.61,219.1機器人需求/車規級需求9.2%16.4%25.3%57.6%4.2 非電動車供應商切入機器人供應鏈的彈性分析圖表:預計2030年全球原本諧波減速器需求量將達到1060萬臺之前不在特斯拉供應鏈、這次有望進入特斯拉機器人供應鏈的彈性分析以諧波減速器為例,如果不考慮特斯拉人形機器人需求,我們預計2030年全球工業機器人對應的諧波減速器需求量將達到530萬 臺,對應市場空間為65.82億元,借鑒全球諧波減速機龍頭哈默納科現有下游構成中,非工業機器人領域占比與工業機器人接近, 預計2030年整個市場空間為131.64億元。20172018201920

56、2020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E工業機器人密度(臺/萬人)46.1762.077.596.7125.4159.8201.4251.8309.7377.8457.1548.5652.8770.3制造業法人單位從業人數(萬人)10,851.410,471.310,104.59,750.59,408.99,079.38,761.38,454.38,158.27,872.47,596.67,330.57,073.76,825.9工業機器人保有量(萬臺)50.1064.978.394.3118.0145.1176.5212.8252.

57、6297.4347.3402.1461.8525.8工業機器人安裝量(萬臺)15.6215.414.016.825.6630.335.541.847.955.262.069.077.284.5工業機器人安裝量增速79.51%-1.37%-8.79%19.85%52.37%17.93%17.28%17.89%14.49%15.34%12.19%11.30%11.85%9.48%多關節機器人占比71.78%68.85%69.16%62.88%64.98%60.98%56.99%52.99%49%48.80%48.60%48.40%48.20%48.0%SCARA占比22.89%23.35%23.3

58、5%29.49%26.31%27.98%29.65%31.33%33%32.90%32.80%32.70%32.60%32.5%DELTA占比2.85%3.67%3.35%3.24%2.61%2.71%2.81%2.90%3%2.80%2.60%2.40%2.20%2.0%協作機器人占比2.48%4.14%4.13%4.38%6.11%8.33%10.55%12.78%15.00%15.50%16.00%16.50%17.00%17.5%多關節機器人安裝量(萬臺)11.2110.619.7210.5916.6718.4520.2222.1723.4726.9630.1233.3837.1940

59、.54SCARA安裝量(萬臺)3.573.603.284.976.758.4610.5213.1015.8018.1720.3322.5525.1527.45DELTA安裝量(萬臺)0.440.560.470.550.670.821.001.211.441.551.611.661.701.69協作機器人安裝量(萬臺)0.390.640.580.741.572.523.755.347.188.569.9211.3813.1214.78多關節機器人諧波減速器需求量(萬臺)39.2437.1234.0137.0658.3464.5770.7777.5982.1394.35105.42116.84130.15141.91SCARA諧波減速器需求量(萬臺)10.7210.799.8414.9020.2525.3931.5739.3147.4154.5260.9867.6675.

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